universidade federal da bahia escola politécnica departamento de engenharia elétrica
DESCRIPTION
Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica. Tema 09: Novos Componentes e Circuitos para Eletrônica de Potência Equipe: Alex Souza Emanuella Dias Edi Matos Victor Nunes. Sumário. Introdução - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/1.jpg)
Universidade Federal da BahiaUniversidade Federal da BahiaEscola PolitécnicaEscola PolitécnicaDepartamento de Engenharia Departamento de Engenharia ElétricaElétrica
Tema 09: Novos Componentes e Circuitos para Eletrônica de
Potência
Equipe: Alex SouzaEmanuella Dias
Edi MatosVictor Nunes
![Page 2: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/2.jpg)
SumárioSumárioIntroduçãoInversor ressonante de alta frequência
com baixo estresse de tensãoConversor DC-DC boost para altas
frequênciasRetificador trifásico isolado com alto
fator de potencia usando conversor zeta
SiC-Carboneto de Silício Aplicações, diodo schottky
![Page 3: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/3.jpg)
IntroduçãoIntroduçãoExiste um aumento pela demanda
de circuitos de eletrônica de potência com tamanho, peso e custo reduzido, bem como com melhores performances dinâmicas.
Componentes passivos (indutores e capacitores) são os responsáveis pelo tamanho e peso dos conversores de potência.
Aumentos na frequência - uma redução na energia armazenada necessária e permite o uso de menores componentes passivos.
Altas frequências melhoram a performance no transitório.
![Page 4: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/4.jpg)
INVERSOR INVERSOR RESSONANTE DE ALTA RESSONANTE DE ALTA FREQUÊNCIA COM FREQUÊNCIA COM BAIXO ESTRESSE DE BAIXO ESTRESSE DE TENSÃOTENSÃO
![Page 5: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/5.jpg)
Inversor ressonante de Inversor ressonante de alta frequência com alta frequência com baixo estresse de tensãobaixo estresse de tensão
Topologia – Inversor classe Φ2
![Page 6: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/6.jpg)
Inversor ressonante de Inversor ressonante de alta frequência com alta frequência com baixo estresse de tensãobaixo estresse de tensão
Características:Opera em VHF (very high
frequencies);Baixo estresse de tensão no
semicondutor;Baixo armazenamento de energia
nos componentes passivos;Resposta transiente rápida;Flexibilidade no design.
![Page 7: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/7.jpg)
Inversor ressonante de Inversor ressonante de alta frequência com alta frequência com baixo estresse de tensãobaixo estresse de tensão
Aplicações:Amplificadores de potência de
radiofrequência;Geração de plasma;Conversores dc-dc ressonantes. Aplicações que exigem
frequências muito altas, com frequência e ciclo de trabalho constantes
![Page 8: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/8.jpg)
O Inversor Classe EO Inversor Classe E
![Page 9: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/9.jpg)
Inversor Classe EInversor Classe EO circuito ressonante produz
tensão nula nos terminais do interruptor durante o chaveamento: ZVS (“Zero Voltage Switching”).
Utiliza a própria capacitância parasita dreno-fonte como elemento do circuito.
Muito utilizado em conversores dc-dc de radiofrequência.
![Page 10: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/10.jpg)
Inversor Classe EInversor Classe E
Desvantagens:Alto estresse de tensão na chave
(pico de cerca de 3,6 vezes a tensão de entrada);
A capacitância parasita varia com a tensão no dreno de forma não-linear: o estresse de tensão chega a 4,4 vezes a tensão de entrada.
![Page 11: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/11.jpg)
Inversor Classe EInversor Classe E
Desvantagens:A grande indutância de entrada
torna a resposta muito lenta às variações na tensão de entrada ou no sinal de controle.
A potência da saída depende da capacitância: há um limite mínimo.
![Page 12: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/12.jpg)
Inversor Classe Inversor Classe ΦΦUtiliza um linha de transmissão na
entrada para melhorar a forma do sinal de saída;
Menor estresse de tensão;Opera apenas com ciclo de trabalho
menor que 0,5: reduz estresse;Rede ressonante tem alta
complexidade;Energia armazenada nos
componentes é alta;
![Page 13: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/13.jpg)
Inversor Classe Inversor Classe ΦΦ22
Atenua a segunda harmônica da tensão para melhor simetria do sinal;
Menor influência da capacitância na potência de saída: maior flexibilidade de projeto;
A linha de transmissão é substituída por um circuito ressonante de baixa ordem;
![Page 14: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/14.jpg)
Inversor Classe Inversor Classe ΦΦ22
Circuito de entrada:
Alta impedância na frequência fundamental e na terceira harmônica e baixa impedância na segunda harmônica;
![Page 15: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/15.jpg)
Inversor Classe Inversor Classe ΦΦ22
Circuito de entrada:
CF: capacitância da chave COSS com uma capacitância opcional CF,EXTRA
![Page 16: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/16.jpg)
Inversor Classe Inversor Classe ΦΦ22
A impedância vista pela porta dreno-fonte é Zds = ZMR || ZL (chave desligada).
![Page 17: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/17.jpg)
ProjetoProjeto
Resultados esperados:A impedância na freq.
fundamental da freq. de chaveamento é 30°–60° indutiva (ZVS);
A impedância na segunda harmônica é pequena devido à ressonância de LMR and CMR.
![Page 18: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/18.jpg)
ProjetoProjeto
Resultados esperados:A impedância na terceira harmônica
é capacitiva e tem módulo de 4 a 8 dB abaixo da impedância na freq. fundamental (limita o máximo da tensão dreno-fonte);
Os valores de XS and RLOAD são selecionados para alcançar a transferência de potência desejada.
![Page 19: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/19.jpg)
ProjetoProjeto
1) XsNa frequência fundamental:
![Page 20: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/20.jpg)
ProjetoProjeto2) ZMR
Atribuir um valor para CF . A partir dele:
3) CP : Projetado para atenuar Zds no terceiro harmônico.
4) LF : pode ser alterado para aumentar a fase de Zds na frequência fundamental.
![Page 21: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/21.jpg)
ProtótipoProtótipofS = 30MHz, VIN de 160V a 200 V
![Page 22: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/22.jpg)
Protótipo - ResultadosProtótipo - Resultados
![Page 23: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/23.jpg)
Protótipo - ResultadosProtótipo - Resultados
![Page 24: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/24.jpg)
Protótipo - ResultadosProtótipo - Resultados
![Page 25: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/25.jpg)
Protótipo - ResultadosProtótipo - Resultados
![Page 26: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/26.jpg)
Protótipo - ResultadosProtótipo - Resultados
![Page 27: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/27.jpg)
Protótipo - ResultadosProtótipo - Resultados
![Page 28: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/28.jpg)
CONVERSOR DC-DC CONVERSOR DC-DC BOOST VHFBOOST VHF
![Page 29: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/29.jpg)
Conversor DC-DC boost Conversor DC-DC boost VHFVHF
Operação em VHF 30-300MHzBaixo ripplePequenos componentes passivos,
permitindo um tamanho pequeno e uma resposta ao transitório muito rápida.
![Page 30: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/30.jpg)
Conversor DC-DC boost Conversor DC-DC boost VHFVHF
Inversor + retificador:
Utiliza um LDMOSFET para chavear:
Construção da seção transversal lateral Aumento da tensão no gate provoca, em um
determinado ponto, uma saturação na corrente
![Page 31: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/31.jpg)
InversorInversorLF , L2F , CF e C2F são sintonizados
de modo que a tensão do dreno para fonte se aproxime de uma onda quadrada ou trapezoidal
Reduz o pico de tensão na chave, < 2Vin (conversores normais apresentam um pico de cerca de 3,6Vin)
L2F e C2F são sintonizados para ressonância perto do segundo harmônico da frequência de chaveamento fs
![Page 32: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/32.jpg)
InversorInversorEm adição, os componentes LF e
CF são sintonizados em sincronia com os L2F e C2F e a impedância da carga para que a impedância do dreno para fonte seja alta perto da fundamental e da terceira harmônica de fs.
![Page 33: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/33.jpg)
RetificadorRetificadorO acoplamamento é feito de forma
que o fluxo de potência flua da entrada para a saída.
Uma fração da potência total é transferido em CC (sujeito a menor perda na chave ou elementos ressonantes do que a parte ac)
Maior eficiência pode ser conseguida em comparação com um desenho queentrega toda a potência através de acoplamento ac.
![Page 34: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/34.jpg)
RetificadorRetificadorO design do rectificador pode ser
realizada por tentativa e erro, escolhendo valores para Lrect e CRect que resultam na potência de saída desejada.
Ou, selecção dos valores dos componente é feito definindo a frequência fundamental e a impedância característica. ◦Primeiro, a capacitância total em paralelo
com o didodo é dada por Ctot=Crect + Cd, onde Cd é a capacitância parasita do diodo. Então a frequência fundamental é ω0 = 1/√LrectCtot e a impedância característica é Z0 = √LrectCtot
![Page 35: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/35.jpg)
RetificadorRetificadorA frequência wo é usada para estabelecer
uma operação resistiva dada uma entrada no retificado e uma tensão de saída, e a impedância característica Zo permite que a potência de saída possa ser definida.
Com ω0 modificando, o ângulo de fase entre o corrente e a tensão muda.
![Page 36: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/36.jpg)
RetificadorRetificadorPosteriormente, modificando o
valor de Z0 no mesmo rectificador, altera o amplitude da corrente, mas não o ângulo de fase. Isso define o nível de potência, enquanto o retificador continua a parecer uma carga resistiva.
![Page 37: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/37.jpg)
ConversorConversorA topologia proposta e a operação em VHF
permite valores pequenos de indutores.Baixas perdas são devido ao sistema de
controle:A estratégia de controle utilizado é um
controle de histerese ON-OFF.◦ Quando a tensão de saída cai abaixo de um
especificado limite, o conversor está habilitado e fornece energia para a saída - tensão de saída aumenta gradualmente.
◦ Quando a saída do sobe acima de um limiar especificado, o conversor é desativado, e a tensão de saída irá diminuir gradualmente.
◦ Efetivamente,potência da carga é controlada alterando o ciclio de trabalho com o qual o conversor é modulado.
![Page 38: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/38.jpg)
ConversorConversorEm adição ao tamanho, peso e custo devido
as pequenas dimensões dos componentes o aumento da frequência melhora as características do transitório.
Por causa das pequenas quantidades de energia armazenadas nos componentes o conversor também pode se ajustar rapidamente a mudanças na carga.
![Page 39: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/39.jpg)
ConversorConversorNos conversores normais a
capacitância de saída é escolhida para especificações de ripple e melhor resposta ao transitório.
Neste conversor, a resposta ao transitório é determinado pelo circuito ressonante e o tamanho do capacitor é que determina as especificações de ripple.
![Page 40: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/40.jpg)
RETIFICADOR RETIFICADOR TRIFÁSICO ISOLADO TRIFÁSICO ISOLADO COM ALTO FATOR DE COM ALTO FATOR DE POTENCIA USANDO POTENCIA USANDO CONVERSOR ZETACONVERSOR ZETA
![Page 41: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/41.jpg)
Esquema do circuito Esquema do circuito proposto.proposto.
![Page 42: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/42.jpg)
Com o objetivo de Com o objetivo de simplificar a operação simplificar a operação algumas considerações algumas considerações são feitassão feitas
O circuito deve operar em regime permanente
Os semicondutores são considerados ideais.O transformador deve ser representado por
uma indultancia de magnetização no primaria.
A capacitância Co,deve ser extremanente alta de tal forma que a tensão na saida seja o Vo.
A tensao da rede é considerada constante em cada instante de chaveamento
![Page 43: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/43.jpg)
Características de Características de controle do circuitocontrole do circuito
Etapa 1:no instante 1 a chave S1,conduz corrente,que cresce linearmente com tempo.A fonte de alimentação transfere energia para o indutor magnetizante Lm e capacitor C1 transmite energia pra para o indutor Lo.
![Page 44: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/44.jpg)
Características de Características de controle do circuitocontrole do circuito
Etapa 2:A chave é bloqueada ,o diodo entra em condução,permitindo que os indutores Lm e Lo transfiram sua energia para os capacitores C1 e Co.
![Page 45: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/45.jpg)
Características de controle Características de controle do circuitodo circuito
Para a etapa 1 onde a chave esata fechada:
![Page 46: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/46.jpg)
Características de controle Características de controle do circuitodo circuito
Para a etapa 2,com a chave s aberta:
![Page 47: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/47.jpg)
Comporatamento da Comporatamento da corrente e corrente e tensão,durante o tensão,durante o chaveamento:chaveamento:
![Page 48: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/48.jpg)
Pra um determinado Pra um determinado projeto podemos projeto podemos considerar:considerar:
Vf=127v-tensão de entrada Po=1,5kw-potencia a ser
entregue a cargaA tensão na carga Vo`=60vFr=60Hz-frequencia da redeFs=20kHz-frequencia de
chaveamento
![Page 49: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/49.jpg)
Calculo dos paramentros Calculo dos paramentros do circuito:do circuito:
![Page 50: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/50.jpg)
Calculo dos parâmentros Calculo dos parâmentros do circuito:do circuito:
![Page 51: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/51.jpg)
Calculo dos paramentros do Calculo dos paramentros do circuito:circuito:
A corrente de saida Io e a Ro,também podem ser calculadas:
Como queremos que opere no modo mcc,apartir de 10% da carga
![Page 52: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/52.jpg)
Calculo dos paramentros do Calculo dos paramentros do circuito:circuito:
![Page 53: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/53.jpg)
Calculo dos paramentros do Calculo dos paramentros do circuito:circuito:
Por sua vez devemos obter a indutância Leq para que fator de potencia seja maior possivel,dentro das característica de operação:
![Page 54: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/54.jpg)
Calculo dos Calculo dos paramentros do paramentros do circuito:circuito:
![Page 55: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/55.jpg)
Calculo dos Calculo dos paramentros do paramentros do circuito:circuito:Agora podemos determinar
Lm,indutância magnetizante do circuito:
![Page 56: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/56.jpg)
Calculo dos Calculo dos paramentros do paramentros do circuito:circuito:
![Page 57: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/57.jpg)
Verificação do metodoVerificação do metodoSintetizado o circuito com os
valores calculados a cima,podemos ver o efeito da ponte retificadora na rede acoplada ao modo zeta:
![Page 58: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/58.jpg)
Verificação da Verificação da aplicaçãoaplicação
Percebemos pouca distorção no conteúdo da rede da linha “a”com ondulação da tensão bem senoidal e um pequeno defasamento na corrente gerado por pouquissimos hamônicos.
Verificou-se que a diferença da fase de tensão e corrente de uma mesma linha é pouco mais de 6°,e o fator de potencia na rede trifasica manteve-se alto cerca de 0,984
![Page 59: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/59.jpg)
Espectro da corrente da Espectro da corrente da rede CA usando o rede CA usando o circuito propostocircuito proposto
![Page 60: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/60.jpg)
Vantagens do uso deste Vantagens do uso deste conversor.conversor.
Pode-se regular a tensão de saida,para valor desejado,seja elevando-a ou abaixando-a.
Estrutura simples e robustaEm caso de falha a chave se abre para
proteger o sistema.Alto fator de potencia na em condução
contínua,sendo ótimo então para aplicações em alta potencia.
Retifica-se o sinal trifásico e o converte a uma tensão desejada na saida,sem grande diminuição no fator de potência do sistema, podendo entregar o máximo de potencia trifásica na saída retificador.
![Page 61: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/61.jpg)
SIC-CARBONETO DE SIC-CARBONETO DE SILÍCIOSILÍCIOAPLICAÇÕES, DIODO APLICAÇÕES, DIODO SCHOTTKYSCHOTTKY
![Page 62: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/62.jpg)
SiC-Carboneto de SilícioSiC-Carboneto de SilícioAplicações, diodo Aplicações, diodo schottkyschottky
Natureza, origensPesquisadores pioneirosPrimeiro dispositivo, Infineon
![Page 63: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/63.jpg)
Estrutura CristalEstrutura CristalPropriedades Físico-Propriedades Físico-QuímicasQuímicasSilício convencional monocristalino
SiC: planos compactos empilhados
![Page 64: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/64.jpg)
Estrutura CristalEstrutura CristalPropriedades Físico-Propriedades Físico-QuímicasQuímicas
![Page 65: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/65.jpg)
Estrutura CristalEstrutura CristalPropriedades Físico-Propriedades Físico-QuímicasQuímicasTemperatura, resistência química, aspectos
eletrônicos, dinâmica térmica
![Page 66: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/66.jpg)
Estrutura CristalEstrutura CristalPropriedades Físico-Propriedades Físico-QuímicasQuímicasBanda de energia proibida, melhorias em
tensões e temperaturas limites
![Page 67: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/67.jpg)
Estrutura CristalEstrutura CristalPropriedades Físico-Propriedades Físico-QuímicasQuímicasSi tradicional
![Page 68: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/68.jpg)
Estrutura CristalEstrutura CristalPropriedades Físico-Propriedades Físico-QuímicasQuímicasAlta velocidade de saturação, alta
condutividade térmica
![Page 69: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/69.jpg)
Estrutura CristalEstrutura CristalPropriedades Físico-Propriedades Físico-QuímicasQuímicas
Resumo:Aumento da voltagemAumento na temperaturaRedução no tamanhoMinimização de perdasAumento da frequênciaAumento da potência
![Page 70: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/70.jpg)
Diodo SchottkyDiodo SchottkySiC: compromisso entre
velocidade de chaveamento e queda de tensão no estado ligado
SiC Schottky 4H N-type: líder no mercado-pioneiro
![Page 71: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/71.jpg)
Diodo SchottkyDiodo Schottky
![Page 72: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/72.jpg)
Diodo SchottkyDiodo SchottkyEstrutura SiC 4H N-type
![Page 73: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/73.jpg)
Diodo SchottkyDiodo SchottkyComparação entre diodo bipolar e schottky
![Page 74: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/74.jpg)
Diodo SchottkyDiodo SchottkyAplicaçõesAplicações
PFCChaves de alta frequência
![Page 75: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/75.jpg)
SiCSiCOutros DispositivosOutros Dispositivos
Transistor MOSFET canal N inversor
![Page 76: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/76.jpg)
SiCSiCOutros DispositivosOutros Dispositivos
![Page 77: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/77.jpg)
SiCSiCOutros DispositivosOutros Dispositivos
Accumulation MOSFET, JFET transistors
Transistores de potência SIT, MESFET em aplicações de alta frequência e micro-ondas
![Page 78: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/78.jpg)
SiCSiCOutros DispositivosOutros Dispositivos
SiC bipolaresDiodos, Schottky
![Page 79: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/79.jpg)
SiCSiCOutros DispositivosOutros Dispositivos
![Page 80: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/80.jpg)
SiCSiCOutros DispositivosOutros Dispositivos
![Page 81: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/81.jpg)
SiCSiCConclusõesConclusões
Antecedentes do SiCOutros usosPesquisasUm novo material semicondutor
![Page 82: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/82.jpg)
ExercíciosExercíciosAbordagem de projeto diferente
da convencionalActive PFC ( boost converter )Simulações
![Page 83: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/83.jpg)
QuestõesQuestões1.Quais os maiores problemas dos
conversores atuais, que impedem a sua “integração” e como isso poderia ser remediado?
2.Cite duas características do inversor ressonante da classe Φ2.
3.Por que o circuito retificador trifásico isolado com conversor zeta em mcc, possibilita um excelente aplicação pra sistemas que trabalham com alta potência?Explique seus benefícios para rede ac em que o retificador está acoplado.
![Page 84: Universidade Federal da Bahia Escola Politécnica Departamento de Engenharia Elétrica](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022070415/56814efd550346895dbc8b93/html5/thumbnails/84.jpg)
Referências Referências BibliográficasBibliográficas
J.M. Rivas, Y. Han, O. Leitermann, A.D. Sagneri, and D.J. Perreault,A High-Frequency Resonant Inverter Topology with Low Voltage Stress,” IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 23, No. 4, pp. 1759-1771, July 2008.
R.C.N. Pilawa-Podgurski, A.D. Sagneri, J.M. Rivas, D.I. Anderson, and D.J. Perreault, "High-Frequency Resonant Boost Converters," IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 24, No. 6, pp. 1654-1665, June 2009.
Revista de eletrônica,sobraep 2006,sociedade brasileira de eletrônica de potencia
600 V, 1- 40 A, Schottky Diodes in SiC and Their Applications
Anant Agarwal, Ranbir Singh, Sei-Hyung Ryu, James Richmond, Craig Capell, Scott Schwab,Brice Moore and John PalmourCree, Inc, 4600 Silicon Dr., Durham, NC 27703, [email protected]. (919) 313-5539, Fax: (919) 313-5696
Silicon Carbide Schottky:Novel Devices Require Novel Design Rules
I. Zverev* (*contact author), H. Kapels, R. Rupp, M. Herfurth* Infineon Technologies AG, P.O.Box 801709, D-81617 Munich, Germany,fax +4989234712476, [email protected]